24. (8分)在方格纸中,仅用无刻度直尺过点A画出圆的所有切线.
(1)如图①,点A在圆上;
(2)如图②,点A在圆外.

(1)如图①,点A在圆上;
(2)如图②,点A在圆外.
答案
25. (10分)如图①,已知在$\odot O$中,$AB=4\sqrt{3}$,AC是$\odot O$的直径,$AC ⊥ BD$于点 F,连接 OB、OD,$∠ A=30°$.

(1)连接 BC、CD,请你判定四边形 OBCD 是何种特殊的四边形? 试说明理由.
(2)若用扇形 OBD 围成一个圆锥的侧面,请求出这个圆锥的底面圆的半径.
(3)如图②,若将“$∠ A=30°$”改为“$∠ A=22.5°$”,其余条件不变,以半径 OB、OD 的中点 M、N 为顶点作矩形 MNHG,顶点 G、H 在$\odot O$的劣弧$\overset{\frown}{BD}$上,GH 交 OC 于点 E.试求图中阴影部分的面积.(结果保留$π$)
(1)连接 BC、CD,请你判定四边形 OBCD 是何种特殊的四边形? 试说明理由.
(2)若用扇形 OBD 围成一个圆锥的侧面,请求出这个圆锥的底面圆的半径.
(3)如图②,若将“$∠ A=30°$”改为“$∠ A=22.5°$”,其余条件不变,以半径 OB、OD 的中点 M、N 为顶点作矩形 MNHG,顶点 G、H 在$\odot O$的劣弧$\overset{\frown}{BD}$上,GH 交 OC 于点 E.试求图中阴影部分的面积.(结果保留$π$)
答案
解$:(1)$四边形$OBCD$是菱形$,$理由如下$: $连接$AD,$∵$AC⊥BD,AC$是直径$,$∴$AC$垂直平分$BD, $∴$BF=FD,BC=CD, $∴$∠BAD=2∠BAC=60°,$∴$∠B_{0}D=120°. $∵$BF=\frac {1}{2}AB=2\sqrt 3,$∴在$Rt△ABF_{中},$$ AF= \sqrt {AB²−BF²}= \sqrt {(4\sqrt 3)²−(2\sqrt 3)²}=6. $在$Rt△BOF_{中},BF²+OF²=OB², $即$(2\sqrt 3)²+(6−OB)²=OB²,$解得$OB=4. $∵$OA=OB=4,$∴$OF=AF−AO=6−4=2. $∵$AC=2OA=8,$∴$CF=AC−AF=8−6=2, $∴$CF=OF: $∵$BF=FD,$∴四边形$OBCD$是平行四边形$ $又$AC⊥BD,$∴平行四边形$OBCD$是菱形$.$$(2)$设圆锥的底面圆的半径为$r,$则周长为$2πr. $∵扇形$OBD$的弧长$=\frac {120}{180}π.4=\frac {8}{3}π, $∴$2πr=\frac {8}{3}π,$解得$r=\frac {4}{3}$$(3) $连接$OH。$∵$∠A = 22.5°,$∴$∠BOC = 45°,$∴$∠BOD = 2∠BOC = 90°。$$ $设半径$OB = r,$由勾股定理得$(4\sqrt {3})^2=(\frac {\sqrt {2}}{2}r)^2+(\frac {\sqrt {2}}{2}r + r)^2,$化简得$r^2=24(2-\sqrt {2})。$ ∵$M、$$N$是$OB、$$OD$的中点,四边形$MNHG $是矩形,∴$MN^2=GH^2=12(2-\sqrt {2}),$$EH^2=EG^2=\frac {1}{4}MN^2=3(2-\sqrt {2})。$$ $在$Rt\triangle HOE$中,$OE^2=OH^2-HE^2,$即$OE^2=r^2-3(2 - \sqrt {2}),$解得$OE^2=21(2-\sqrt {2})。$ ∴下矩形的面积$=(OE - OF)·MN$$=(6\sqrt {7}-12)(2-\sqrt {2})。$ ∵扇形$OBD$的面积$=\frac {1}{4}\pi r^2,$∴阴影部分的面积$=\frac {1}{4}\pi r^2-\frac {1}{2}r^2-S_{下矩形}$$=(\pi -\sqrt {7})(12 - 6\sqrt {2})$$=6(2-\sqrt {2})\pi -12\sqrt {7}+6\sqrt {14}。$
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